Thèse soutenue

Modélisation du coût total de la propriété du logiciel dans Virtual Network Functions
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Auteur / Autrice : Ghoshana Bista
Direction : Eddy Caron
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Informatique
Date : Soutenance le 24/01/2023
Etablissement(s) : Lyon, École normale supérieure
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale en Informatique et Mathématiques de Lyon
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de l'informatique du parallélisme (Lyon ; 1988-....) - Algorithms and Software Architectures for Distributed and HPC Platforms
Entreprise : Orange (entreprise)
Jury : Président / Présidente : Noël de Palma
Examinateurs / Examinatrices : Eddy Caron, Noël de Palma, Christophe Cérin, Jean-Frédéric Myoupo, Joanna Moulierac, Franck Petit, Anne-Lucie Vion
Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Cérin, Jean-Frédéric Myoupo

Résumé

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Aujourd’hui, un changement massif est en cours dans les réseaux de télécommunication avec l’émergence de la softwarisation et de la cloudification. Parmi les technologies qui accompagnent ces mutations, l’une d’elles est la NFV (Network Function Virtualization). NFV est l’architecture réseau qui découple les fonctions réseau des périphériques matériels (middleboxes) à l’aide d’un composant virtuel appelé VNF (Virtual Network Function). VNF a changé le paradigme technologique des réseaux. Avant : la fonction de réseau était assurée par un équipement physique et les fournisseurs de services acquéraient sa propriété pour la durée de vie du matériel de confiance (au lieu de compter en années). Aujourd’hui, les fonctions réseau sont des logiciels que les fournisseurs de services développent ou acquièrent en achetant des licences. Une licence définit le droit d’utilisation (RTU) du logiciel. Par conséquent, si l’octroi de licences dans la NFV n’est pas géré de manière appropriée, les fournisseurs de services pourraient (1) être exposés à la contrefaçon et risquer de lourdes sanctions financières en cas de non-conformité ; (2) pourrait suracheter des licences pour couvrir des usages mal estimés. Ainsi, la maîtrise de la licence de fonction réseau via la mise en place du Software Asset Management et du FinOps (Finance et DevOps) est indispensable pour maîtriser les coûts. Dans cette recherche, notre problème principal est de minimiser le TCO (Total Cost of Ownership) du coût du logiciel (VNF), en fournissant une Qualité de Services (QoS) à un nombre spécifique d’utilisateurs. Les coûts des logiciels comprennent divers coûts, du développement à la maintenance, de l’intégration à la gestion des versions et des services professionnels. Nos recherches portent sur les logiciels propriétaires (développés par un éditeur et vendus via une licence payante). Nous avons considéré que le TCO se compose du coût de la licence du logiciel, des ressources nécessaires pour exécuter et faire fonctionner le SW, et de l’énergie consommée par cette exécution. Dans cette recherche, premièrement, nous avons identifié le besoin d’un modèle de licence VNF standardisé, qui dépend fortement de la créativité du fournisseur VNF ; Cette absence de normes expose les CSP (Communication Service Providers) au risque de devoir déléguer la gestion des droits aux fournisseurs. Par conséquent, nous avons proposé un modèle de licence basé sur les métriques, qui aide à x quantifier l’utilisation du VNF. Après avoir estimé la licence de VNF, nous avons estimé le coût de la licence. Ensuite, nous avons présenté plusieurs façons de minimiser le coût de la licence en fonction des différents cas d’utilisation, qui dépendent du scénario et des besoins de l’utilisateur. Puis après, avec l’aide des connaissances industrielles, nous avons constaté que la réduction de la consommation de ressources pour minimiser le TCO fournissant la QoS affecte le déploiement de la VNF directement ou indirectement, ce qui impacte l’octroi de licences. Ainsi, les licences et les ressources sont interdépendantes. Nous avons utilisé ces coûts pour construire le coût total du logiciel. Après cela, nous avons proposé plusieurs façons de réduire le coût total du logiciel en répondant aux exigences du client. Puis après, nous avons considéré l’énergie et son coût associé de VNF. La consommation énergétique du VNF est dépendante de la consommation des ressources, et les usages des ressources impactent la licence. Ainsi, on voit que ces trois coûts sont interdépendants : licence, ressources et coût énergétique de VNF. Par conséquent, nous considérons ces coûts et le TCO construit. Minimiser le coût total de possession en répondant aux exigences du client est un défi car il s’agit d’un multi-paramètres.